三角三角函数的性质
三角三角函数的性质 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
三角函数的性质
一.1.基础知识精讲：
y=sinx y=cosx y=tanx (x y cot =)
定义域: R R ????
??
+≠∈2,|ππk x R x x
{}πk x R x x ≠∈,|
值域: [-1,1] [-1,1] R R
周期: 2π 2π π π 奇偶性: 奇函数 偶函数 奇函数 奇函数 单调区间:
增区间;??
????++-ππππk k 22
,22
; []πππk k 2,2+-; ?
?
????++-ππππk k 2
,2
减区间?
?
????++ππππk k 22
3,22
; []πππk k 2,2+ 无 对称轴:2
π
π+
=k x πk x = 无
对称中心: ()0,πk ??? ??+0,2ππk ??
?
??0,2πk （以上均Z k ∈）
2.重点: 三角函数的值域（最值）、周期、单调区间的求法及未经给出的三角函数的特征研究. 二.问题讨论 例1[P60]： (1)
cos cos()3
y x x π
=++
的最大值是
(2)
2sin(3)4
y x π
=-的图象的两条相邻对称轴之间的距离是.
例[60](1)已知f(x)的定义域为[0,1],求f(cosx)的定义域; (2).求函数y=lgsin(cosx)的定义域
[思维点拔] 例3：[P61]
求函数y=sin 6x+cos 6x 的最小正周期,并求出X 为何值时Y 有最大值.
例4求下列函数的值域：
（1）3cos 2sin 22-+=x x y （2）10
cos 23sin 3+-=x x y
解（1）2121cos 21cos 2cos 22
2-??? ?
?
--=-+-=x x x y
2
1
5,4921cos 41,2121cos 23,1cos 1-≤≤-∴≤??? ??-≤∴≤-≤-
∴≤≤-y x x x 即原函数的值域为?????
?
-21,5
（2）010cos 2≠+x
310cos 2sin 3+=-∴y x y x
()310sin 492+=-+∴y x y ?，其中32tan y =
?，由()2493
10sin y
y x ++=-?和
()1sin ≤-?x 得
()22
2
49310.149310y y y y +≤+∴≤++,
整理得0582≤+y y ,所以08
5
≤≤-
y 即原函数的值域为??
?
???-0,85
[思维点拔] 前面学过的求函数的值域的方法也适用于三角函数，但应注意三角函数的有界性
.例5：求下列函数的定义域：
1）x y x tan log 22
1+
+= （2）x x y cos 21)2sin 2lg(---=
解(1)x 应满足()
?????????∈+≠>≥≥+z k k x x x x
200tan 0
log 22
1ππ,即为()?????∈+<≤≤ 所以所求定义域为[]4,2,0ππ??? ? ?? (2)x 应满足???≥->-0 cos 210 2sin 2x x ，利用单位圆中的三角函数线可得 ππ ππ k x k 24 323+≤ ≤+ [思维点拔]先转化为三角不等式，可利用单位圆或三角函数的图象进行求解 所以所求定义域为()z k k k ∈????? ? ++432,32ππππ (备用)：已知:函数()()x x x f cos sin log 2 1-= (1)求它的定义域和值域. (2)判定它的 奇偶性. (3)求它的单调区间 （4）判定它的周期性,若是周期函数,求它的最小正周期. 解:(1).由0cos sin >-x x 04sin 2>??? ? ? -?πx ππππ+<-<∴k x k 242 Z k ∈ ∴定义域为()Z k k k ∈??? ? ? ++,452,42ππππ, (] 2,04sin 2∈??? ??-πx ∴值域为.,21?? ? ???+∞- (2). 定义域不关于原点对称,∴函数为非奇非偶函数 (4).()()()[]πππ2cos 2sin log 22 1+-==+x x x f (),cos sin log 2 1x x -= ()∴=x f 最小正周期T π2=. [思维点拔] 计算要正确. 备用：已知函数()()()θθ+++=x x x f cos 3sin 的一条对称轴为Y 轴,且()πθ,0∈.求θ的值. 解:法一()??? ? ? ++=3sin 2πθx x f ,令u x =++3πθ,则()u x f sin 2=, 其对称轴为()Z k k x u ∈+ =+ +=,2 3 π ππ θ,由题意,0=x ,2 3 π ππ θ+ =+ k , 即,6 π πθ+ =k ()πθ,0∈∴令0=k ,得6 π θ= [思维点拔]合一法是个好办法. 法二.由()()x f x f =- 得:()()θθ+-++-x x cos 3sin ()(),cos 3sin θθ+++=x x θθθθsin sin 3cos cos 3sin cos cos sin x x x x +++-? θθθθsin sin 3cos cos 3sin cos cos sin x x x x -++= 即:()6 ,,0,33tan cos sin sin sin 3πθπθθθθ=∴∈= ?= x x [思维点拔]显然知道三角函数的对称轴,对解题有好处. 三.课堂小结 ：1.熟记三角函数的图象与各性质很重要. 2.设参φω+=x u 可以帮助理解,熟练了以后可以省却这个过程. 3.要善于运用图象解题 四．作业布置（略） 五．课后体会 三角函数公式 两角和公式 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB -1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB 1tanB tanA +- cot(A+B) =cotA cotB 1-cotAcotB + cot(A-B) =cotA cotB 1cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A = A tan 12tanA 2- Sin2A=2SinA?CosA Cos2A = Cos 2A-Sin 2A =2Cos 2A-1=1-2sin 2A 三倍角公式 sin3A = 3sinA-4(sinA)3 cos3A = 4(cosA)3-3cosA tan3a = tana ·tan(3π+a)·tan(3 π-a) 半角公式 sin(2A )=2 cos 1A - cos(2A )=2 cos 1A + tan(2A )=A A cos 1cos 1+- cot( 2A )=A A cos 1cos 1-+ tan( 2 A )=A A sin cos 1-=A A cos 1sin + 和差化积 sina+sinb=2sin 2b a +cos 2 b a - sina-sinb=2cos 2b a +sin 2 b a - cosa+cosb = 2cos 2b a +cos 2 b a - cosa-cosb = -2sin 2b a +sin 2 b a - tana+tanb=b a b a cos cos )sin(+ 积化和差 sinasinb = - 2 1[cos(a+b)-cos(a-b)] cosacosb = 2 1[cos(a+b)+cos(a-b)] sinacosb = 2 1[sin(a+b)+sin(a-b)] cosasinb = 21[sin(a+b)-sin(a-b)] 万能公式 sina=2 )2 (tan 12tan 2a a + cosa=2 2 )2 (tan 1)2(tan 1a a +- tana=2 )2(tan 12tan 2a a - 其它公式 a?sina+b?cosa=)b (a 22+×sin(a+c) [其中tanc=a b ] a?sin(a)-b?cos(a) = )b (a 22+×cos(a-c) [其中tan(c)=b a ] 1+sin(a) =(sin 2a +cos 2 a )2 1-sin(a) = (sin 2a -cos 2 a )2 高中常用三角函数公式 两角和公式 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB -1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB 1tanB tanA +- cot(A+B) =cotA cotB 1-cotAcotB + cot(A-B) =cotA cotB 1cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A =A tan 12tanA 2- Sin2A=2SinA?CosA Cos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A 半角公式 sin(2A )=2 cos 1A - cos(2A )=2 cos 1A + tan(2A )=A A cos 1cos 1+- cot( 2A )=A A cos 1cos 1-+ tan(2 A )=A A sin cos 1-=A A cos 1sin + 诱导公式 sin(-a) = -sina cos(-a) = cosa sin( 2 π-a) = cosa cos(2 π-a) = sina sin(2π+a) = cosa cos( 2 π+a) = -sina sin(π-a) = sina cos(π-a) = -cosa sin(π+a) = -sina cos(π+a) = -cosa tgA=tanA =a a cos sin 万能公式 sina=2 )2 (tan 12tan 2a a + cosa=2 2 )2 (tan 1)2(tan 1a a +- tana=2 )2 (tan 12tan 2a a - 其它公式 a?sina+b?cosa=)b (a 22+×sin(a+c) [其中tanc= a b ] a?sin(a)-b?cos(a) = )b (a 22+×cos(a-c) [其中tan(c)=b a ] 1+sin(a) =(sin 2a +cos 2 a )2 1-sin(a) = (sin 2a -cos 2 a )2 公式一： 设α为任意角，终边相同的角的同一三角函数的值相等： sin （2kπ＋α）= sinα cos （2kπ＋α）= cosα tan （2kπ＋α）= tanα cot （2kπ＋α）= cotα 公式二： 设α为任意角，π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系： sin （π＋α）= -sinα cos （π＋α）= -cosα tan （π＋α）= tanα cot （π＋α）= cotα 公式三： 任意角α与 -α的三角函数值之间的关系： 三角函数 1. ①与α（0°≤α＜360°）终边相同的角的集合（角α与角β的终边重合）： {} Z k k ∈+?=,360 |αββο ②终边在x 轴上的角的集合： {} Z k k ∈?=,180|οββ ③终边在y 轴上的角的集合：{ } Z k k ∈+?=,90180|ο οββ ④终边在坐标轴上的角的集合：{} Z k k ∈?=,90|οββ ⑤终边在y =x 轴上的角的集合：{} Z k k ∈+?=,45180|οοββ ⑥终边在x y -=轴上的角的集合：{} Z k k ∈-?=,45180|οοββ ⑦若角α与角β的终边关于x 轴对称，则角α与角β的关系：βα-=k ο360 ⑧若角α与角β的终边关于y 轴对称，则角α与角β的关系：βα-+=οο180360k ⑨若角α与角β的终边在一条直线上，则角α与角β的关系：βα+=k ο180 ⑩角α与角β的终边互相垂直，则角α与角β的关系：οο90360±+=βαk 2. 角度与弧度的互换关系：360°=2π 180°=π 1°= 1=°=57°18′ 注意：正角的弧度数为正数，负角的弧度数为负数，零角的弧度数为零. 、弧度与角度互换公式： 1rad ＝π 180°≈°=57°18ˊ． 1°＝180 π≈（rad ） 3、弧长公式：r l ?=||α. 扇形面积公式：211||22 s lr r α==?扇形 4、三角函数：设α是一个任意角，在α 原点的）一点P （x,y ）P 与原点的距离为r ，则 =αsin r x =αcos ； x y =αtan ； y x =αcot ； x r =αsec ；. αcsc 5、三角函数在各象限的符号：正切、余切 余弦、正割 正弦、余割 6、三角函数线 正弦线：MP; 余弦线：OM; 正切线： AT. SIN \COS 1、2、3、4表示第一、二、三、四象限一半所在区域 【立方计算公式，不是体积计算公式】 完全立方和公式 (a+b)^3 =(a+b)(a+b)(a+b) = (a^2+2ab+b^2)(a+b)=a^3 + 3(a^2)b + 3a(b^2)+ b^3 完全立方差公式 (a-b)^3 = (a-b)(a-b)(a-b)= (a^2-2ab+b^2)(a-b) = a^3 - 3(a^2)b + 3a(b^2)-b^3 立方和公式： a^3+b^3 = (a+b) (a^2-ab+b^2） 立方差公式： a^3-b^3=(a-b) (a^2+ab+b^2) 3项立方和公式： a^3+b^3+c^3-3abc=(a+b+c)(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ac) 三角函数公式 两角和公式 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB -1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB 1tanB tanA +- cot(A+B) =cotA cotB 1-cotAcotB + cot(A-B) =cotA cotB 1cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A =A tan 12tanA 2- Sin2A=2SinA?CosA Cos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A 三倍角公式 sin3A = 3sinA-4(sinA)3 cos3A = 4(cosA)3-3cosA tan3a = tana ·tan(3π+a)·tan(3 π-a) 半角公式 sin(2A )=2cos 1A - cos(2A )=2 cos 1A + tan(2A )=A A cos 1cos 1+- cot(2A )=A A cos 1cos 1-+ tan(2 A )=A A sin cos 1-=A A cos 1sin + 和差化积 sina+sinb=2sin 2b a +cos 2b a - sina-sinb=2cos 2b a +sin 2 b a - cosa+cosb = 2cos 2b a +cos 2b a - cosa-cosb = -2sin 2b a +sin 2 b a - tana+tanb=b a b a cos cos )sin(+ 积化和差 倒数关系：tanα ·cotα=1 sinα ·cscα=1 cosα ·secα=1 商的关系：sinα/cosα=tanα=secα/cscα cosα/sinα=cotα=cscα/secα 平方关系：sin^2(α)+cos^2(α)=1 1+tan^2(α)=sec^2(α) 1+cot^2(α)=csc^2(α) 平常针对不同条件的常用的两个公式sin^2(α)+cos^2(α)=1 tan α *cot α=1 一个特殊公式（sina+sinθ）*（sina-sinθ）=sin（a+θ）*sin（a-θ） 证明：（sina+sinθ）*（sina-sinθ）=2 sin[(θ+a)/2] cos[(a-θ)/2] *2 cos[(θ+a)/2] sin[(a-θ)/2] =sin（a+θ）*sin（a-θ） 坡度公式我们通常半坡面的铅直高度h与水平高度l的比叫做坡度（也叫坡比），用字母i表示，即i=h / l, 坡度的一般形式写成l : m 形式，如i=1:5.如果把坡面与水平面的夹角记作a(叫做坡角），那么i=h/l=tan a. 锐角三角函数公式正弦：sin α=∠α的对边/∠α 的斜边余弦：cos α=∠α的邻边/∠α的斜边正切：tan α=∠α的对边/∠α的邻边余切：cot α=∠α的邻边/∠α的 对边二倍角公式正弦sin2A=2sinA·cosA 余弦 1.Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2 (a) 2.Cos2a=1-2Sin^2(a) 3.Cos2a=2Cos^2(a)-1 即Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)=2C os^2(a)-1=1-2Sin^2(a) 正切tan2A=（2tanA）/（1-tan^2(A)） 三倍角公式sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) 三倍角公式推导sin(3a) =sin(a+2a) =sin2acosa+cos2asina =2sina(1-sin2a)+(1-2sin2a)sina =3sina-4sin^3a cos3a =cos(2a+a) =cos2acosa-sin2asina =(2cos2a-1)cosa-2(1-cos^a)cosa =4cos^3a-3cosa sin3a=3sina-4sin^3a =4sin a(3/4-sin2a) =4sina[(√3/2)2-sin2a] =4sina(sin260°-sin2a) =4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) =4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] =4sinasin(60°+a)sin(60°-a) cos3a=4cos^3a-3cosa =4cosa(cos2a-3/4) =4cosa[cos2a-(√3/2)^2] =4cosa(cos2a-cos230°) =4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) =4cosa*2cos[(a+30°)/2] cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} =-4cosasin(a+30°)sin(a-30°) =-4cosasi 三角函数公式 三角函数内容规律 三角函数看似很多，很复杂，但只要掌握了三角函数的本质及内部规律就会发现三角函数各个公式之间有强大的联系。而掌握三角函数的内部规律及本质也是学好三角函数的关键所在. 1、三角函数本质： 三角函数的本质来源于定义，如右图： 根据右图，有 sinθ=y/ R; cosθ=x/R; tanθ=y/x; cotθ=x/y。 深刻理解了这一点，下面所有的三角公式都可以从这里出发推导出来，比如以推导 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB 为例： 推导： 首先画单位圆交X轴于C，D，在单位圆上有任意A，B点。角AOD为α，BOD为β，旋转AOB使OB与OD重合，形成新A'OD。 A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),A'(cos(α-β),sin(α-β)) OA'=OA=OB=OD=1,D(1,0) ∴[cos(α-β)-1]^2+[sin(α-β)]^2=(cosα-cosβ)^2+(sinα-sinβ)^2 和差化积及积化和差用还原法结合上面公式可推出（换(a+b)/2与(a-b)/2） [1] 两角和公式 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) = (tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B) = (tanA-tanB)/(1+tanAtanB) cot(A+B) = (cotAcotB-1)/(cotB+cotA) cot(A-B) = (cotAcotB+1)/(cotB-cotA) 倍角公式 Sin2A=2SinA?CosA Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 tan2A=2tanA/（1-tanA^2） （注：SinA^2 是sinA的平方sin2（A）） 三倍角公式 sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) cosα=sin(90-α) 半角公式 三角函数公式大全 三角函数定义 锐角三角函数任意角三角函数 图形 直 任 角三角形 意角三角函数 正弦（sin） 余弦（cos） 正切（tan 或tg） 余切（cot 或ctg） 正割（sec） 余割（csc） 函数关系 倒数关系： 商数关系： 平方关系： ． 诱导公式 公式一：设为任意角，终边相同的角的同一三角函数的值相等： 公式二：设为任意角，与的三角函数值之间的关系： 公式三：任意角与的三角函数值之间的关系： 公式四：与的三角函数值之间的关系： 公式五：与的三角函数值之间的关系： 公式六：及与的三角函数值之间的关系： 记背诀窍：奇变偶不变，符号看象限．即形如（2k+1）90°±α，则函数名称变为余名函数，正弦变余弦，余弦变正弦，正切变余切，余切变正切。形如2k×90°±α，则函数名称不变。 诱导公式口诀“奇变偶不变，符号看象限”意义： k×π/2±a(k∈z)的三角函数值．(1)当k为偶数时，等于α的同名三角函数值，前面加上一个把α看作锐角时原三角函数值的符号； (2)当k为奇数时，等于α的异名三角函数值，前面加上一个把α看作锐角时原三角函数值的符号。 记忆方法一：奇变偶不变，符号看象限： 其中的奇偶是指的奇偶倍数，变余不变试制三角函数的名称变化若变，则是正弦变余弦，正切变余切------------------奇变偶不变 根据教的围以及三角函数在哪个象限的争锋，来判断三角函数的符号-------------符号看象限 记忆方法二：无论α是多大的角，都将α看成锐角． 以诱导公式二为例： 若将α看成锐角（终边在第一象限），则π十α是第三象限的角（终 边在第三象限），正弦函数的函数值在第三象限是负值，余弦函数的函数 值在第三象限是负值，正切函数的函数值在第三象限是正值．这样，就得 到了诱导公式二． 以诱导公式四为例： 若将α看成锐角（终边在第一象限），则π-α是第二象限的角（终 边在第二象限），正弦函数的三角函数值在第二象限是正值，余弦函数的 三角函数值在第二象限是负值，正切函数的三角函数值在第二象限是负 值．这样，就得到了诱导公式四． 诱导公式的应用：运用诱导公式转化三角函数的一般步骤： 特别提醒：三角函数化简与求值时需要的知识储备：①熟记特殊角 的三角函数值；②注意诱导公式的灵活运用；③三角函数化简的要项数要 最少，次数要最低，函数名最少，分母能最简，易求值最好。 三角函数的性质及其应用 编稿：李霞 审稿：孙永钊 【考纲要求】 1、了解函数sin()y A x ω?=+的物理意义；能画出sin()y A x ω?=+的图象，了解参数A ，ω，?对函数图象变化的影响. 2、了解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型，会用三角函数解决一些简单实际问题. 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、函数sin()y A x ω?=+(0A >,0ω>)的图象的作法 1.五点作图法： 作sin()y A x ω?=+的简图时，常常用五点法，五点的取法是设t x ω?=+，由t 取0、2π 、π、32 π、 2π来求相应的x 值及对应的y 值，再描点作图。 2．图象变换法： （1）振幅变换:把sin y x =的图象上各点的纵坐标伸长(A>1)或缩短(0 一、球与正方体的切与接 命题1 棱长为a的正方体的内切球、棱切球、外接球的半径依次为r1，r2，r3，则r1= a r2= a r3= a 正方体的内切球、棱切球是与正方体的六个面、十二条棱都相切的球，外接球是过正方体的八个顶点的球，它们是同一个正方体的球心相同的球。如图1所示，过正方体的对角面可作含各球基本量的截面图，不难发现，三类球的直径依次增大，分别是正方体的棱长，面对角线长，体对角线长，从而得r1= a，r2= a，r3= a。 题1 （2006年，福建）已知正方体外接球的体积是，那么正方体的棱长等于（） 题2 （2007年，湖南）棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的8个顶点都在球O 的表面上，E、F分别是棱AA1、DD1的中点，则直线EF被球截得的线段长为（） 解析：根据命题1，球O的半径为，如图2所示，作过E、F、O的球的截面图，直线EF分别交圆O于M、N两点，过O作OH⊥EF于点H，则OH= ，H是MN的中点，连结OM，由勾股定理易得MH= ，故MN=2MH= ，故选D。 二、球与正四面体的切与接 命题2 棱长为a的正四面体的内切球、棱切球、外接球的半径依次为r1、r2、r3，则r1= a r2= a r3= a 正四面体的内切球、棱切球是指与正四面体的四个面、六条棱都相切的球，外接球是指过正四面体的四个顶点的球。同一个正四面体的三类球的球心相同。如图3所示，过正四面体的任一条棱AB及对棱的中点E作一截面，可得包含各球基本量的截面图，不难得出r1= a，r2= a，r3= a。 另：如果把正四面体补成一个正方体，如图4所示，那么正四面体的棱切球也是正方体的内切球，正四面体的外接球也是正方体的外接球。 题3 （2006年，山东）在等腰梯形ABCD中，AB=2CD=2，∠DAB=60°，E为AB 的中点，将△ADE与△BEC分别沿ED、EC向上折起，使A、B重合于点P，如图5所示，则三棱锥P-DEC的外接球的体积为（） 解析：根据题意，三棱锥P-DEC是棱长为1的正四面体，则外接球半径为，故V= ，选C。 题4 （2007年，安徽）半径为1的球面上的四点A、B、C、D是正四面体的顶点，则A、B两点的球面距离为（）。 A、arcos(- ) B、arcos(- ) C、arcos(- ) D、arcos(- ) 解析：根据命题2，正四面体的棱长为，设球心为O，则在△AOB中由余弦定理cos ∠AOB=- ，即∠AOB=arcos(- )，所以，A、B的球面距离为arcos(- )，选C。 三、球与直角四面体的切与接 命题3 共点的互相垂直的三条棱长分别为a、b、c的直角四面体的外接球半径r1= ，内切球半径r2= = ，其中V为体积，S为表面积。 同一个顶点上的三条棱两两垂直的四面体叫直角四面体，如图6所示，四面体S-ABC 中，SA⊥SB⊥SC，则称为直角四面体。将其补成一个长方体，则其外接球就是长方体的 高中三角函数公式大全 2009年07月12日 星期日 19:27 三角函数公式 两角和公式 sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB sin(A-B) = sinAcosB-cosAsinB cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB cos(A-B) = cosAcosB+sinAsinB tan(A+B) =tanAtanB -1tanB tanA + tan(A-B) =tanAtanB 1tanB tanA +- cot(A+B) =cotA cotB 1-cotAcotB + cot(A-B) =cotA cotB 1cotAcotB -+ 倍角公式 tan2A =A tan 12tanA 2- Sin2A=2SinA?CosA Cos2A = Cos 2A-Sin 2A=2Cos 2A-1=1-2sin 2A 三倍角公式 sin3A = 3sinA-4(sinA)3 cos3A = 4(cosA)3-3cosA tan3a = tana ·tan(3π+a)·tan(3 π-a) 半角公式 sin(2 A )=2cos 1A - cos(2 A )=2cos 1A + tan(2 A )=A A cos 1cos 1+- cot( 2A )=A A cos 1cos 1-+ tan(2 A )=A A sin cos 1-=A A cos 1sin + 和差化积 sina+sinb=2sin 2b a +cos 2 b a - sina-sinb=2cos 2b a +sin 2 b a - cosa+cosb = 2cos 2b a +cos 2 b a - cosa-cosb = -2sin 2b a +sin 2 b a - tana+tanb=b a b a cos cos )sin(+ 积化和差 sinasinb = -2 1[cos(a+b)-cos(a-b)] cosacosb = 2 1[cos(a+b)+cos(a-b)] sinacosb = 2 1[sin(a+b)+sin(a-b)] cosasinb = 2 1[sin(a+b)-sin(a-b)] 诱导公式 sin(-a) = -sina cos(-a) = cosa sin(2 π-a) = cosa cos(2 π-a) = sina sin(2 π+a) = cosa cos(2 π+a) = -sina sin(π-a) = sina cos(π-a) = -cosa sin(π+a) = -sina cos(π+a) = -cosa tgA=tanA =a a cos sin 万能公式 sina=2 )2 (tan 12tan 2a a + cosa=2 2 )2(tan 1)2(tan 1a a +- 三角函数与反三角函数 第一部分三角函数公式 ·两角和与差的三角函数 cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ sin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβ tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ) tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ) ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA) ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA) ·半角公式： sin(α/2)=±√((1-cosα)/2) cos(α/2)=±√((1+cosα)/2) tan(α/2)=±√((1-cosα)/(1+cosα))=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα cot(α/2)=±√((1+cosα)/(1-cosα))=(1+cosα)/sinα=sinα/(1-cosα) sec(α/2)=±√((2secα/(secα+1)) csc(α/2)=±√((2secα/(secα-1)) ctg(A/2)=√((1+cosA)/((1-cosA)) ctg(A/2)=-√((1+cosA)/((1-cosA)) ·辅助角公式： Asinα+Bcosα=√(A^2+B^2)sin(α+φ）（tanφ=B/A） Asinα+Bcosα=√(A^2+B^2)cos(α-φ）（tanφ=A/B） ·万能公式 sin(a)= (2tan(a/2))/(1+tan^2(a/2)) cos(a)= (1-tan^2(a/2))/(1+tan^2(a/2)) tan(a)= (2tan(a/2))/(1-tan^2(a/2)) ·降幂公式 sin^2α=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2 cos^2α=(1+cos(2α))/2=covers(2α)/2 tan^2α=(1-cos(2α))/(1+cos(2α)) ·三角和的三角函数： sin(α+β+γ)=sinα·cosβ·cosγ+cosα·sinβ·cosγ+cosα·cosβ·sinγ-sinα·sin β·sinγ cos(α+β+γ)=cosα·cosβ·cosγ-cosα·sinβ·sinγ-sinα·cosβ·sinγ-sinα·sin β·cosγ tan(α+β+γ)=(tanα+tanβ+tanγ-tanα·tanβ·tanγ)/(1-tanα·tanβ-tanβ·tanγ -tanγ·tanα) ·和差化积公式： sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2] sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2] cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2] cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2] tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB ctgA+ctgB=sin(A+B)/sinAsinB -ctgA+ctgB=sin(A+B)/sinAsinB 高考数学复习优质专题学案（附经典解析） 三角函数的性质及其应用 基础知识： 一、典型例题 1. 函数1()sin()cos()536f x x x ππ =++-的最大值为（ ）. A. 65 B. 1 C. 35 D. 1 5 2. 若()cos sin f x x x =-在[],a a -是减函数，则a 的最大值是（ ）. A. π4 B. π2 C. 3π4 D. π 3. 已知函数()2 ππsin 2sin 22cos 166f x x x x ??? ?=++-+- ? ?? ? ? ? . （1）求函数()f x 的最小正周期和最大值； （2）讨论函数()f x 在区间ππ,122??-? ??? 上的单调性. 二、课堂练习 1. 设函数()sin(2)3f x x π =+，以下四个结论：①它的周期为π；②它的图象关于直线12 x π= 对称；③它的图象关于点(,0)3π对称；④在区间(,0)6π -上是增函数. 其中正确的结论有（ ）. A. ①②③④ B. ①② C. ②③④ D.①③ 2. 已知函数()πsin (0)3f x x ωω??=+> ?? ? ，ππ63f f ????= ? ??? ?? ，且()f x 在区间ππ,63?? ??? 上有最小 值，无最大值，则ω的值为（ ）. A. 23 B. 11 3 C. 73 D. 143 3. 函数()πcos 36f x x ?? =+ ?? ? 在[]0,π的零点个数为________. 三、课后作业 1. 函数ππsin 2cos 263y x x ????=++- ? ?? ? ? ? 的最小正周期和振幅分别是（ ）. A. π B. π,2 C. 2π,1 D. 2π 三角公式及推导（祥尽解释） 1-----诱导公式： 常用的诱导公式有以下几组： 公式一： 设α为任意角，终边相同的角的同一三角函数的值相等： sin（2kπ＋α）＝sinα cos（2kπ＋α）＝cosα tan（2kπ＋α）＝tanα cot（2kπ＋α）＝cotα 公式二： 设α为任意角，π+α的三角函数值与α的三角函数值乊间的关系：sin（π＋α）＝－sinα cos（π＋α）＝－cosα tan（π＋α）＝tanα cot（π＋α）＝cotα 公式三： 任意角α与-α的三角函数值乊间的关系： sin（－α）＝－sinα cos（－α）＝cosα tan（－α）＝－tanα cot（－α）＝－cotα 公式四： 利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值乊间的关系：sin（π－α）＝sinα cos（π－α）＝－cosα tan（π－α）＝－tanα cot（π－α）＝－cotα 公式五： 利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值乊间的关系：sin（2π－α）＝－sinα cos（2π－α）＝cosα tan（2π－α）＝－tanα cot（2π－α）＝－cotα 公式六： π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值乊间的关系： sin（π/2＋α）＝cosα cos（π/2＋α）＝－sinα tan（π/2＋α）＝－cotα cot（π/2＋α）＝－tanα sin（π/2－α）＝cosα cos（π/2－α）＝sinα tan（π/2－α）＝cotα cot（π/2－α）＝tanα sin（3π/2＋α）＝－cosα cos（3π/2＋α）＝sinα tan（3π/2＋α）＝－cotα cot（3π/2＋α）＝－tanα sin（3π/2－α）＝－cosα cos（3π/2－α）＝－sinα tan（3π/2－α）＝cotα cot（3π/2－α）＝tanα (以上k∈z) 诱导公式记忆口诀 ※规律总结※ 上面这些诱导公式可以概括为： 对于k·π/2±α(k∈z)的个三角函数值， ①当k是偶数时，得到α的同名函数值，即函数名不改变； ^ 三角函数公式大全锐角三角函数公式 sin α=∠α的对边 / 斜边 cos α=∠α的邻边 / 斜边 tan α=∠α的对边 / ∠α的邻边 cot α=∠α的邻边 / ∠α的对边 倍角公式 Sin2A=2SinACosA ] Cos2A=CosA^2-SinA^2=1-2SinA^2=2CosA^2-1 tan2A=（2tanA）/（1-tanA^2） （注：SinA^2 是sinA的平方 sin2（A）） 三倍角公式 sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) 三倍角公式推导 】 sin3a =sin(2a+a) =sin2acosa+cos2asina 辅助角公式 Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)sin(α+t)，其中 sint=B/(A^2+B^2)^(1/2) cost=A/(A^2+B^2)^(1/2) tant=B/A [ Asinα+Bcosα=(A^2+B^2)^(1/2)cos(α-t)，tant=A/B 降幂公式 sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2 cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=covers(2α)/2 tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α)) 推导公式 tanα+cotα=2/sin2α tanα-cotα=-2cot2α $ 1+cos2α=2cos^2α 1-cos2α=2sin^2α 1+sinα=(sinα/2+cosα/2)^2 =2sina(1-sin²a)+(1-2sin²a)sina =3sina-4sin³a cos3a 三角函数公式汇总 常见角三角函数值： sin 0o =0 cos 0o =1 tan 0o =0 cot 0o 不存在 sin 30o =21 cos 30o =23 tan 30o =33 cot 30o = 3 sin 60o =23 cos 60o =2 1 tan 60o =3 cot 60o =33 sin 45o =22 cos 45o =22 tan 45o =1 cot 45o =1 sin 90o =1 cos 90o =0 tan 90o 不存在 cot 90o =0 任意角三角函数： sin(2k ?+α)= sin α cos(2k ?+α)= cos α tan(2k ?+α)= tan α sin(?+α)= - sin α cos(?+α)= - cos α tan (?+α)= tan α sin(?-α)=sin α cos(?-α)= - cos α tan (?-α)= - tan α sin(2?-α)= - sin α cos(2?-α)=cos α tan (2?-α)= - tan α Sin （2π -α）=cos α cos （2π-α）=sin α Sin （2π +α）=cos α cos （2π+α）=-sin α Sin （23π-α）= - cos α cos （2 3π-α）= - sin α Sin （23π+α）= - cos α cos （2 3π+α）=sin α 两角和差三角函数： sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A- B)=sinAcosB- cosAsinB cos(A+B)=cosAcosB- sinAsinB cos(A- B)=cosAcosB+sinAsinB tan(A+B)= B tan A tan B tan A tan -+1 tan(A- B)=B tan A tan B tan A tan +-1 cot(A+B)=B cot A cot B cot A cot +-1 cot(A-B)=B cot -A cot B cot A cot 1+ 三角函数半角公式： sin(2A )=2A cos -1 cos(2A )=2A cos 1+ tan(2A )=A cos A cos 1+-1=A sin A cos -1=A cos A sin +1 cot(2A )=A cos A cos 1-+1 三角函数平方公式： sin 2α+cos 2α=1 1+tan 2α=sec 2α 1+cot 2α=csc 2α sin 2α=2 21αcos - cos 2α=αtan 211 +=2 21αcos + tan 2α=α tan tan 212- 三角函数2倍角公式： 倒数关系： tanα ·cotα=1 sinα ·cscα=1 cosα ·secα=1 商的关系： sinα/cosα=tanα=secα/cscα cosα/sinα=cotα=cscα/secα 平方关系： sin^2(α)+cos^2(α)=1 1+tan^2(α)=sec^2(α) 1+cot^2(α)=csc^2(α) 平常针对不同条件的常用的两个公式 sin^2(α)+cos^2(α)=1 tan α *cot α=1 一个特殊公式 （sina+sinθ）*（sina-sinθ）=sin（a+θ）*sin（a-θ） 证明：（sina+sinθ）*（sina-sinθ）=2 sin[(θ+a)/2] cos[(a-θ)/2] *2 cos[(θ+a)/2] sin[(a-θ)/2] =sin（a+θ）*sin（a-θ） 坡度公式 我们通常半坡面的铅直高度h与水平高度l的比叫做坡度（也叫坡比），用字母i表示， 即i=h / l, 坡度的一般形式写成l : m 形式，如i=1:5.如果把坡面与水平面的夹角记作 a(叫做坡角），那么i=h/l=tan a. 锐角三角函数公式 正弦：sin α=∠α的对边/∠α 的斜边 余弦：cos α=∠α的邻边/∠α的斜边 正切：tan α=∠α的对边/∠α的邻边 余切：cot α=∠α的邻边/∠α的对边 二倍角公式 正弦 sin2A=2sinA·cosA 余弦 1.Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a) 2.Cos2a=1-2Sin^2(a) 3.Cos2a=2Cos^2(a)-1 即Cos2a=Cos^2(a)-Sin^2(a)=2Cos^2(a)-1=1-2Sin^2(a) 正切 tan2A=（2tanA）/（1-tan^2(A)） 三倍角公式 sin3α=4sinα·sin(π/3+α)sin(π/3-α) cos3α=4cosα·cos(π/3+α)cos(π/3-α) tan3a = tan a · tan(π/3+a)· tan(π/3-a) 三倍角公式推导 sin(3a) =sin(a+2a) =sin2acosa+cos2asina =2sina(1-sin2a)+(1-2sin2a)sina =3sina-4sin^3a cos3a =cos(2a+a) =cos2acosa-sin2asina =(2cos2a-1)cosa-2(1-cos^a)cosa =4cos^3a-3cosa sin3a=3sina-4sin^3a =4sina(3/4-sin2a) =4sina[(√3/2)2-sin2a] =4sina(sin260°-sin2a) =4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina) =4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°-a)/2] =4sinasin(60°+a)sin(60°-a) cos3a=4cos^3a-3cosa =4cosa(cos2a-3/4) =4cosa[cos2a-(√3/2)^2] =4cosa(cos2a-cos230°) =4cosa(cosa+cos30°)(cosa-cos30°) =4cosa*2cos[(a+30°)/2]cos[(a-30°)/2]*{-2sin[(a+30°)/2]sin[(a-30°)/2]} 三角函数的图象与性质 一、知识网络 三、知识要点（一）三角函数的性质 1、定义域与值域 2、奇偶性 （1）基本函数的奇偶性奇函数：y＝sinx，y＝tanx；偶函数：y＝cosx. （2）型三角函数的奇偶性 （ⅰ）g（x）＝（x∈R） g（x）为偶函数 由此得； 同理，为奇函数. （ⅱ）为偶函数；为奇函数. 3、周期性 （1）基本公式 （ⅰ）基本三角函数的周期y＝sinx，y＝cosx的周期为；y＝tanx，y＝cotx 的周期为. （ⅱ）型三角函数的周期 的周期为； 的周期为. （2）认知 （ⅰ）型函数的周期 的周期为； 的周期为. （ⅱ）的周期 的周期为； 的周期为. 均同它们不加绝对值时的周期相同，即对y＝的解析式施加绝对值后，该函数的周期不变.注意这一点与（ⅰ）的区别. （ⅱ）若函数为型两位函数之和，则探求周期适于“最小公倍数法”. （ⅲ）探求其它“杂”三角函数的周期，基本策略是试验――猜想――证明. （3）特殊情形研究 （ⅰ）y＝tanx－cotx的最小正周期为； （ⅱ）的最小正周期为； （ⅲ）y＝sin4x＋cos4x的最小正周期为. 由此领悟“最小公倍数法”的适用类型，以防施错对象. 4、单调性 （1）基本三角函数的单调区间（族） 依从三角函数图象识证“三部曲”： ①选周期：在原点附近选取那个包含全部锐角，单调区间完整，并且最好关于原点对称的一个周期； ②写特解：在所选周期写出函数的增区间（或减区间）； ③获通解：在②中所得特解区间两端加上有关函数的最小正周期的整数倍，即得这一函数的增区间族（或减区间族） 循着上述三部曲，便可得出课本中规的三角函数的单调区间族. 揭示：上述“三部曲”也适合于寻求简单三角不等式的解集或探求三角函数的定义域. （2）y＝型三角函数的单调区间 此类三角函数单调区间的寻求“三部曲”为 ①换元、分解：令u＝，将所给函数分解为、外两层：y＝f（u），u＝； ②套用公式：根据对复合函数单调性的认知，确定出f（u）的单调性，而后利用（1）中公式写出关于u的不等式； ③还原、结论：将u＝代入②中u的不等式，解出x的取值围，并用集合或区 间形成结论. （二）三角函数的图象 1、对称轴与对称中心 （1）基本三角函数图象的对称性 （ⅰ）正弦曲线y＝sinx的对称轴为；正弦曲线y＝sinx的对称中心为（，0）. （ⅱ）余弦曲线y＝cosx的对称轴为；余弦曲线y＝cosx的对称中心 （ⅲ）正切曲线y＝tanx的对称中心为；正切曲线y＝tanx无对称轴.常用的三角函数公式大全
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